争论中的欧盟氟禁令

“氟禁令”在欧洲正在引发越来越激烈的阵营对立。此前，欧盟委员会 (EC) 提议禁止所有全氟烷基和多氟烷基物质 (per- and polyfluoroalkyl substances，PFAS)，理由是它们无法降解且具有潜在的毒性，目标是在2027年实现全面禁止PFAS。但PFAS的生产商和用户提出了反对意见，他们认为此禁令过于激进，主要原因是PFAS目前没有替代品，几年后的未来也很难找到。数千家公司已经向欧盟委员会提出网上投诉。可想而知，未来的几个月，针对氟禁令双方阵营必然有一番全方面的交锋论辩。

含氟聚合物难以取代

含氟聚合物是PFAS的子集之一，也是氟禁令重点针对的家族，所有的含氟聚合物都被拟议的氟禁令一举囊括。含氟聚合物具有纯碳分子主链，氟原子直接连接在其上，最著名的当属聚四氟乙烯（polytetrafluroethylene, PTFE），商品名为“特氟龙”（teflon，图1）。

图1. PTFE (聚四氟乙烯，亦称特氟龙) 化学结构。

含氟聚合物目前在全球范围内无所不在，欧洲各地就存在数千种产品该类型的产品，包括低摩擦涂层、垫片，它们因为的高度化学稳定性和热稳定性而大受青睐。根据市场信息提供商 Research and Markets 的数据，2023 年全球含氟聚合物产量预计将达到38万9千吨，价值约79亿美元。而且这是一个迅速壮大的市场，预计2026年将增至47.8万吨，价值96亿美元。

含氟聚合物独特的性能用非氟化材料很难复制，这使得某些含氟聚合物难以替代，尤其是在一些特定的应用领域。例如：（1）聚四氟乙烯（PTFE），因其极低的摩擦力、极高的化学稳定性和高温稳定性而闻名。这些特性使其成为炊具和工业应用中不粘涂层的理想材料。（2）聚偏二氟乙烯（PVDF），具有优异的化学稳定性、紫外线抗性和绝缘性，通常用于电线绝缘材料、管道和化学处理设备衬里等。（3）乙烯四氟乙烯共聚物（ETFE），具有出色的透明度、介电强度和化学稳定性，常被用作建筑膜材和航空航天工业中的电线绝缘材料。（4）全氟烷氧基烷烃（PFA），与 PTFE 具有相同的特性，但具有更好的熔融加工性能，多用于需要耐高温、耐化学腐蚀和电绝缘的应用场景。

一些含氟聚合物用户表示，含氟聚合物通常相对昂贵，并且目前应用领域已经大大收缩，仅用于没有替代品的应用领域。如果全面禁止含氟聚合物，只能增加用户的负担。比如半导体行业，在半导体生产中的光刻技术在内的很多关键环节都需要含氟聚合物的参与。据欧洲半导体行业协会预计，开发不含PFAS的替代品，需要15年的时间。工业界目前正在全力捍卫含氟聚合物的安全性，力图“刀下留人”。先将PFAS是否安全放在一边不论，工业界提出一个观点，即PFAS的替代物暂时还没有着落，的确应该引起重视。

含氟聚合物制造过程可能引发安全性问题

科学家表示，一些PFAS例如表面活性剂，可能会导致癌症，扰乱内分泌系统，以及干扰生殖和胎儿发育。而含氟聚合物一般不溶于水，不具有流动性，也不具有生物可利用性或毒性，并且已被证明不会对人类健康或环境构成风险。许多公司认为，一些PFAS类型的表面活性剂（用以制造某些含氟聚合物）应该被替换，但一些含氟聚合物只能使用基于PFAS的表面活性剂来制造。

对于工业界的观点，有科学家指出，聚合物的安全性并不完全在于聚合物本身，在其生产和使用过程中所释放出的物质的毒性，也必须被纳入安全考虑的范畴。例如有研究发现，含氟聚合物的生产、加工、使用和报废处理过程中会排放多种PFAS，包括单体和低聚物。正是这方面的问题，使得含氟聚合物对环境和人类健康造成威胁，无论它们的合成过程中是否使用了含氟表面活性剂。

含氟聚合物的废物处理挑战巨大

含氟聚合物另一个授人以柄之处，在于它们的高稳定性所造成的废物处理挑战。例如不粘锅上的特氟龙涂层，在废旧不粘锅的处理环节，大多是在高温下冶炼回收，而这个过程特鲁龙必然会分解并释放有毒分子。含氟聚合物的“闭环回收”因此成为了业界高度关注的话题之一。

欧洲化学品管理局 (ECHA) 是负责执行欧洲化学品立法的欧盟委员会机构，该机构于2023年3 月份开设了一个网站，供工业组织就拟议氟禁令提出评论。尽管网站几天后就关闭，但它还是收到了 500 多条评论，其中许多来自含氟聚合物生产商和用户，呼吁废除拟议的禁令或豁免某些含氟聚合物。

德国氢能与燃料电池协会 (DWV) 在评论中指出，PFAS当前“不可被代替”之外，回收电解槽中使用的含氟聚合物已经是“压倒性的经济需要”，这意味着已经有经济利益驱动力而无需通过立法来实现含氟聚合物的“闭环回收”。该协会声称，监管机构可以严格控制生产场所的PFAS排放，监督生产商以安全、受控的方式对用于电解槽和燃料电池的所有类型的含氟聚合物膜进行报废焚烧，包括废气处理。一些成员认为，在短短 5 年内，将不会再对含有燃料电池和电解槽成分的 PFAS 进行填埋。然而DWV 和其他行业团体提出的闭环 PFAS 回收的美好前景，并没有打动丹麦、德国、挪威、瑞典和荷兰这五个最初提议禁止 PFAS 的国家政府。他们估计，如果不采取行动，未来 30 年内将有约 440 万吨 PFAS 最终进入环境。

氟禁令会否“宁枉勿纵”？

在立法过程的下一阶段，欧盟委员会将征求业界的意见，确定哪些PFAS可以有合格的替代品。很多人预测，欧盟委员会会法外开恩，对于那些没有替代品的重要PFAS给予豁免权。而对于杀菌剂、杀虫剂这类化学品，氟禁令将会尽快生效。有专家预测，立法者不会对数千种PFAS中的每一种进行细致的分析，而是采取一种类似于“交叉阅读（read cross）”的策略，即一个家族中的所有物质都被认为与该家族中最危险的成员一样危险。这种策略有可能会遭遇到工业界的强烈反对。

无论如何，欧盟成员国和欧洲议会可能会齐心协力投票支持 PFAS 禁令。他们已经看到了美国 PFAS 污染所发生的情况，并以此为鉴来引导未来的立法。PFAS在美国造成污染的著名场所就是美军的军事基地，由于使用含有 PFAS 的消防泡沫，美国各地的许多军事基地都面临着 PFAS 污染问题，例如密歇根州的Wurtsmith空军基地和新罕布什尔州的Pease空军基地已被确定为严重 PFAS 污染的场所。

欧盟委员会氟禁令推动计划

欧盟的氟禁令具体由属下ECHA负责运作，计划见图2。ECHA预计正式立法生效可能要等到2027年。

图2. ECHA设定的氟禁令推行计划时间线。图片来源：OPRD

氟禁令可能造成的影响

氟禁令一旦最终在欧盟生效，必将对很多领域产生深远影响：

（1）消费品：欧洲的许多消费品，例如不粘炊具、食品包装和防水纺织品，由于其防水和防油脂的特性而含有 PFAS。禁止 PFAS 可能会导致这些产品的成分发生变化。制造商需要寻找满足安全和性能标准而不使用 PFAS 的替代材料或涂料。

（2）环境效益：禁用 PFAS 将有助于减少这些持久性化学物质向环境中的释放。这将对土壤、水和野生动物产生积极影响。PFAS 可以在生态系统中积累，并对水生和陆地环境产生有害影响。

（3）人类健康：禁止使用 PFAS 将减少人类对这些化学物质的接触。这可能会带来长期的健康益处。PFAS可能与多种健康问题有关，包括与癌症、生殖问题、免疫系统影响和发育问题的潜在联系。减少接触可能会降低这些健康问题的风险。

（4）经济影响：各个行业放弃 PFAS 可能会产生经济影响。一些制造商可能会面临重新设计产品或寻找替代材料而增加的成本。同时，禁令也可以为参与开发和生产不含 PFAS 替代品的企业创造机会。

（5）监管标准：欧盟国家需要针对产品和工业流程中的 PFAS 含量制定并执行监管标准。这将涉及在各种应用中设定 PFAS 的允许限值并监控合规性。

（6）全球供应链：鉴于供应链的全球性，欧盟对 PFAS 的禁令也可能影响其他地区的生产和采购决策。制造商可能会选择使用不含 PFAS 的材料和工艺来遵守欧盟法规，这可能会影响全球市场。

（7）国际合作：欧盟对 PFAS 的禁令可能会鼓励其他国家和地区采取类似行动或加强对这些化学品的监管。与化学品管理相关的国际合作和协议可能会受到此类行动的影响。

（8）创新和研究：该禁令可以刺激开发更安全的 PFAS 替代品的研究和创新。

总体而言，欧盟禁止 PFAS 将是减少与这些化学品相关的环境和健康风险的重要一步。它还可能推动行业实践和产品的变化，对公共健康和环境都有潜在的好处。然而，这需要仔细的规划、执行和监控，以确保平稳过渡并遵守新法规。

参考文献：

1. Scott, A. The battle over PFAS in Europe. Industry pushes back on government proposal to ban fluoropolymers. C&EN. 18. 09. 2023.

https://cen.acs.org/policy/chemical-regulation/battle-over-PFAS-Europe/101/i31 

2. Per- and polyfluoroalkyl substances (PFAS). ECHA

https://echa.europa.eu/hot-topics/perfluoroalkyl-chemicals-pfas   

3. McKeen, L. Fluoropolymers, in The Effect of Sterilization on Plastics and Elastomers (Third Edition), 2012.

https://www.sciencedirect.com/book/9781455725984/the-effect-of-sterilization-on-plastics-and-elastomers 

4. ECHA publishes PFAS restriction proposal

https://echa.europa.eu/-/echa-publishes-pfas-restriction-proposal 

5. Tyrrel, N. D. A Proposal That Would Ban Manufacture, Supply, and Use of All Fluoropolymers and Most Fluorinated Reagents within the Entire EU. Org. Process Res. Dev. 2023, 27, 1422–1426. 

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.oprd.3c00199   

（本文由北纬55°供稿）